GRAVITASI 2 2 1

www.bimbelSMES.com
Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas
GRAVITASI
Gaya Gravitasi
1. Dua buah benda masing-masing massanya 10 kg dan 20 kg terpisahkan pada jarak
2 meter satu
dengan yang lain. Tentukan gaya grafitasi antara kedua benda itu.
( jawab : 3,34 x 10-19 N )
2. Gaya tarik grafitasi antara du buah benda bermassa adalah 2,001 x 10-10 N.
Bila massa benda adalah 3 kg dan 9kg. Tentukanlah jarak antara kedua benda itu.
( jawab 3 meter ).
3. Massa sebesar 5 kg terpisah pada jarak 2 meter dari massa yang lain. Gaya grafitasi antara kedua
benda adalah sebesar 2,5 x 10-10. Tentukan massa benda yang lain.
( jawab 3kg )
4. Tiga buah bola bermassa masing-masing 1kg, 2kg dan 3kg diletakkan pada titik sudut segitiga sama
sisi dengan sisi 1 meter. Tentukanlah gaya yang dialami oleh bola bermassa 1 kg dalam susunan ini.
( jawab : 4,36 GN )
5. Dua buah bola bermassa masing-masing 4 kg terpisah pada jarak 2 3 meter. Tentukanlah gaya
tarik grafitasi yang dialami oleh bola bermassa 5 kg yang terletak pada jarak 2 meter dari kedua
massa tersebut.
6. Sebuah bola bermassa 3 kg terletak pada titik pusat sistem sumbu koordinat. Bola lainya yang
masing-masing bermassa sebesar 16 kg, 36 kg dan 25 kg terletak pada titik-titik ( 4,0 ), ( 4,5 ) dan
( 0,5 ). Satuan koordinat dalam meter. Tentukanlah gaya yang dialami oleh bola bermassa 3 kg itu.
( jawab : 7,43 GN )
7. Dua massa masing-masing dari 2kg dan 8 kg terpisah sejauh 1,2 meter. Tentukanlah gaya grafitasi
pada massa 1 kg yang terletak pada suatu titik 0,4 meter dari massa 2 kg dan 0,8 meter dari massa
8 kg.
( jawab : 0 )
8. Dua buah bermassa 2 kg dan 12,5 kg terpisah pada jarak 7 meter. Tentukanlah letak bola bermassa
6 kg sehingga gaya tarik grafitasi yang dialaminya sama dengan nol.
( jawab : 2 meter dari bola bermassa 2 kg )
9. Dua buah benda bermassa pada saat terpisah sejauh 2 meter saling mengerjakan gaya sebesar 4 g.
Bila jarak antaranya di jadikan 4 meter, tentukanlah gaya tarik menarik yang dikerjakan kedua
benda itu.
10. Di titik A dan C dari suatu bujur sangkar ABCD ditempatkan massa sebesar 1 kg dan 0,5 kg. Bila
gaya tarik menarik antara kedua massa tersebut besarnya 0,5 G newton, tentukanlah panjang sisi
bujur sangkar tersebut.
( jawab :
1
2 meter )
2
Medan Gravitasi
1. Suatu massa yang besarnya 2 kg berada pada suatu tempat dibawah pengaruh gaya grafitasi
sebesar 5 x 10-10 N. Tentukanlah kuat medan grafitasi yang dialami oleh itu.
( jawab : 2,5 x 10-10 )
2. Tentukanlah kuat medan grafitasi pada suatu titik berjarak 2 meter dari suatu massa sebesar 25
kg.
(Jawab : 6,25 GN/kg )
1
www.bimbelSMES.com
Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas
3. Dua buah bola bermassa masing-masing 0,16 kg dan 0,32 kg terpisah pada jarak 2cm. Tentukanlah
kuat medan grafitasi pada suatu titik yang berjarak 2 cm dari kedua massa tersebut.
( jawab : 1,06 x 103 GN/kg )
4. Tiga buah bola bermassa masing-masing 16 kg, 36 kg dan 25 kg berturut-turut di titik-titik ( 4,0 ),
( 4,5 ) dan ( 0,5 ) . Satuan koordinat dalam meter. Tentukanlah kuat medan grafitasi di titik pusat
koordinat.
( jawab : 2,5 G N/kg )
5. Dua buah bola bermassa masing-masing besarnya 4 kg terpisah pada jarak 2 3 . Tentukanlah kuat
medan grafitasi pada suatu titik yang berjarak 2 cm dari kedua massa itu.
( jawab : G N/kg )
6. Dua buah benda bermassa masing-masing 0,4 kg terpisah pada jarak 1,2 meter satu dengan yang
lain. Tentukanlah kuat medan grafitasi di suatu titik yang terletak 0,4 meter dari massa 0,4 kg dan
0,8 meter dari massa 0,8 kg.
( jawab : 1,25 GN/kg )
7. Massa bulan ialah satu perdelapan puluh satu dari massa bumi dan jari-jarinya seperempat jari-jari
bumi. Tentukanlah perbandingan periode sebuah ayunan di permukaan bumi dengan permukaan
bulan.
( jawab : 4 : 9 )
Potensial&Energi Potensial Gravitasi
1. Tentukanlah energi potensial grafitasi yang dialami oleh massa sebesar 2kg yang terletak
dipermukaan bumi. Massa bumi kira-kira 6 x 1024 kilogram. Jari-jari bumi kira-kira 6,38 x 106 meter
dan konstanta grafitasi 6,67 x 1011 Nm2/kg2.
( jawab : 6,3 x 107 joule )
2. Tentukan energi potansial grafitasi yang dialami oleh massa sebesar 2 kg yang terletak pada jarak 5
meter dari suatu benda yang bermassa 30 kg.
( jawab : 8 x 10-10 )
3. Suatu benda yang massanya 10 kg berada pada suatu tempat yang memiliki energi potensial
grafitasi yang besarnya sama dengan 5 x 108 joule. Tentukanlah potensial grafitasi yang dialami
oleh benda itu.
( jawab : -5 x 107 joule/kg )
4. Tentukanlah potensial grafitasi pada suatu titik yang terletak 2 meter dari suatu benda bermassa 25
( jawab : -8,3 x 10-10 J/kg )
kg.
5. Pada gambar di bawah ini, massa m1 = 0,3 kg dan massa m2 = 0,1 kg.
a. Tentukanlah potensial grafitasi yang disebabkan oleh massa m1 dan m2 dititik O
dan dititik A.
b. Berapakah usaha yang dilakukan untuk mengangkut massa m = 0,01 kg dari titik A
ke titik O .
( jawab : a . -7 G J/kg
;
b. 0,02 G joule )
6. Dua massa masing-masing 0,2 kg dan 0,8 kg terpisah sejauh 0,12 meter.
a. Tentukan potensial grafitasi pada titik 0,04 meter dari massa 0,2 kg dan 0,08 meter
dari massa 0,8 kg.
( jawab : -15 G J/kg )
2
www.bimbelSMES.com
Bimbel Pertama dan Satu-satunya yang Memberikan Cashback Tak Terbatas
b. Berapa usaha yang diperlukan untuk memindahkan massa sebesar 1 kg dari titik jauh tak hingga
kesuatu titik yang terletak 0,08 meter dari massa 0,8 kg.
Hukum Kekekalan Energi
1. Massa bulan kira-kira 6,7 x 1022 kg dan radiusnya 1,5 x 106 meter. Hitunglah dengan kecepatan
berapa suatu benda harus ditembakkan dari permukaan bulan hingga mencapai jarak yang sama
dengan radius bulan.
( jawab : 1,7 x 103 m/det )
2. Berapakah kecepatan penembakkan keatas sebuah benda dari permukaan bumi agar benda itu
dapat mencapai tinggi 640 Km. Percepatan grafitasi di anggap konstan dan besarnya sama dengan
10 m/det2. Jari-jari bumi 6.400 Km.
( jawab : 3,4 x 103 m/det )
3. Sebuah titik bermassa dilepaskan dari jarak 3R dari pusat bola rongga berdinding tipis dari keadaan
berhenti. Bola itu radiusnya R, massanya M dan letaknya tetap. Gaya yang bekerja pada titik
bermassa tersebut hanyalah gaya grafitasi yang ditimbulkan oleh bola rongga tadi. Pada bola itu ada
lubangnya kecil yang dapat dilalui titik bermassa waktu jatuh.
a. Berapakah kecepatannya ketika tepat sampai pada lubang itu ?
b. Berapakah kecepatannya ketika lewat titik pusat bola.
( jawab : a.
4GM
3R
b.
2GM
)
3R
4. Berapakah kecepatannya yang diperoleh sebuah benda yang jatuh dari ketinggian h menuju ke
permukaan bumi ? Abaikan gesekan. Nyatakan jawabnya dengan percepatan g dipermukaan Bumi
dan radius bumi R. Dalam hal ini h dianggap demikian besar, hingga perubahan percepatan grafitasi
harus diperhitungkan.
( jawab :
2 g. R. h
)
R+h
5. Tentukan dengan kecepatan berapa suatu benda harus ditembakkan dari permukaan bumi sehingga
mencapai ketinggian sama dengan 2 kali jari=jari bumi.
( jawab :
4GM
)
3R
SOAL TANTANGAN
1. Sebuah roket ditembakkan dari permukaan planet I ke planet II. Roket tersebut mencapai tempat
yang bermedan gravitasi nol. Jika massa jenis planet I (ρI) = 9/8 kali massa jenis planet II (ρII) dan
jari – jari planet II = ½ kali jari – jari planet I (R) dan jarak pusat planet I – pusat planet II = 4 kali
jari – jari planet I, buktikan kecepatan roket :
v = 4
3
R
ρ II π G
Anggap kecepatan roket setelah mencapai tempat yang mempunyai medan gravitasi nol adalah nol.
2. Sebuah planet bermassa M dikelilingi satelit berbentuk bola yang bermassa m. Lalu sebuah peluru
bermassa ¼ m, dan berkecepatan v mendekati satelit sehingga terjadi tumbukan bersifat lenting
sempurna. Anggap tidak ada massa yang hilang selama tumbukan. Setelah tumbukan satelit lepas
dari orbitnya. Jika M = 36m dan jarak pusat planet ke pusat satelit adalah R, buktikan kecepatan
awal peluru :
v = 3(5 2 − 3)
Gm
R
3